CN215927952U - 一种工程机械车辆的紧急制动系统及履带式挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工程机械车辆的紧急制动系统及履带式挖掘机，涉及工程机械技术领域。工程机械车辆的紧急制动系统包括液压泵、变量马达和三位六通换向阀，三位六通换向阀包括压力油口、回油口、中间进油口和中间出油口，液压泵通过压力油口为变量马达供油，变量马达中的液压油经回油口回油，中间进油口与变量马达连接，中间出油口与制动油缸连接，制动油缸与变量马达传动连接。中间出油口与制动油缸之间设置有蓄能器阀组，变量马达中的高压液压油能经中间进油口和中间出油口进入蓄能器阀组，蓄能器阀组中的液压油能进入制动油缸。工程机械车辆在复杂工况下发生故障后，在惯性作用下能驶出复杂路面，便于拖车救援。

Description

一种工程机械车辆的紧急制动系统及履带式挖掘机

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种工程机械车辆的紧急制动系统及履带式挖掘机。

背景技术

履带式挖掘机通过发动机为行走系统提供动力源，若发动机出现故障憋死的状态下，操作人员无法在失去动力源的情况下紧急避险，从而造成了一定的安全隐患。

现有技术中的履带式挖掘机的行走系统，通过液压泵将高压液压油压入到变量马达的进油口，通过伺服油缸控制变量马达的变量，驱动变量马达作用在执行机构上。在遇到突发状况发动机憋死停机时，通过回油油路控制制动系统，驱动变量马达停止旋转，进而停止驱动车辆履带，让车辆实现紧急制动。但是这种紧急制动系统只解决了履带式行走车辆在遇到突发状况的制动安全性，未考虑到恶劣作业环境下的拖车救援问题，若大型履带式行走车辆在较复杂的路面出现故障，且紧急制动后停留在较复杂路面，不利于拖车救援。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种工程机械车辆的紧急制动系统及履带式挖掘机，能够实现在较复杂的路面出现故障时继续行走，缓慢驶出工况复杂的路面，便于拖车救援。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种工程机械车辆的紧急制动系统，包括液压泵、变量马达和三位六通换向阀，所述三位六通换向阀包括压力油口、回油口、中间进油口和中间出油口，所述液压泵通过压力油口为所述变量马达供油，所述变量马达中的液压油经所述回油口回油，所述中间进油口与所述变量马达连接，所述中间出油口与制动油缸连接，所述制动油缸与所述变量马达传动连接；所述中间出油口与所述制动油缸之间设置有蓄能器阀组，所述变量马达中的高压液压油能经所述中间进油口和所述中间出油口进入所述蓄能器阀组，所述蓄能器阀组中的液压油能进入所述制动油缸。

作为工程机械车辆的紧急制动系统的一个优选方案，所述蓄能器阀组包括第一单向阀和蓄能器，所述第一单向阀设置于所述中间出油口和所述蓄能器之间，所述第一单向阀被配置为由所述中间出油口至所述蓄能器的方向单向导通。

作为工程机械车辆的紧急制动系统的一个优选方案，工程机械车辆的紧急制动系统还包括通断阀，所述通断阀的进油口与所述中间出油口和所述蓄能器连通，所述通断阀的出油口与所述制动油缸连通；当所述通断阀连通时，所述变量马达中的高压液压油能经所述通断阀进入所述制动油缸；或所述蓄能器中存储的液压油能经所述通断阀进入所述制动油缸。

作为工程机械车辆的紧急制动系统的一个优选方案，所述通断阀为两位三通电磁阀。

作为工程机械车辆的紧急制动系统的一个优选方案，所述工程机械车辆的紧急制动系统还包括伺服油缸和调节阀，所述伺服油缸的活塞杆与所述变量马达的斜盘连接，所述伺服油缸的无杆腔能通过所述调节阀选择性地与所述液压泵的出油口或油箱连通。

作为工程机械车辆的紧急制动系统的一个优选方案，所述调节阀为液控阀，所述调节阀的液控端能与所述中间出油口连通，所述调节阀的控制端连接有驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述调节阀的阀芯动作，以使所述液压泵的出油口与所述伺服油缸的无杆腔连通。

作为工程机械车辆的紧急制动系统的一个优选方案，所述工程机械车辆的紧急制动系统还包括第二单向阀和第三单向阀，所述第二单向阀被配置为由所述变量马达的第一油口向所述变量马达的第二油口单向导通，所述第三单向阀被配置为由所述变量马达的第二油口向所述变量马达的第一油口单向导通；所述变量马达的第一油口和所述变量马达的第二油口中的高压油口，通过所述第二单向阀或所述第三单向阀与所述调节阀的进油口连通。

作为工程机械车辆的紧急制动系统的一个优选方案，工程机械车辆的紧急制动系统还包括第一溢流阀和第二溢流阀，所述第一溢流阀的进油口与所述变量马达的第一油口连通，所述第一溢流阀的出油口与所述三位六通换向阀的所述回油口连通；所述第二溢流阀的进油口与所述变量马达的第二油口连通，所述第二溢流阀的出油口与所述三位六通换向阀的所述回油口连通。

作为工程机械车辆的紧急制动系统的一个优选方案，所述三位六通换向阀的两个液控端中，一个所述液控端与所述压力油口之间还设置有第四单向阀和第一节流阀，所述第四单向阀与所述第一节流阀并联，且所述第四单向阀被配置为由所述压力油口向该所述液控端单向导通；另一个所述液控端与所述回油口之间还设置有第五单向阀和第二节流阀，所述第五单向阀与所述第二节流阀并联，且所述第五单向阀被配置为由所述回油口向该所述液控端单向导通。

一种履带式挖掘机，其包括如以上任一项所述的工程机械车辆的紧急制动系统。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的工程机械车辆的紧急制动系统，液压泵通过三位六通换向阀为变量马达提供液压油，以实现工程机械车辆的前进和后退。在发动机出现故障憋死时，液压泵无法向变量马达提供液压油，变量马达壳体内油压瞬间增大，高压液压油通过三位六通换向阀的中间进油口和中间出油口进入蓄能器阀组，使得高压液压油无法通过三位六通换向阀的中间进油口和中间出油口直接进入制动油缸立即制动工程机械车辆，使得工程机械车辆能在惯性的作用下，缓慢的驶出复杂工况的路面，等工程机械车辆驶出复杂工况的路面后，蓄能器阀组中存储的高压液压油再进入制动油缸对工程机械车辆进行制动。本实用新型提供的工程机械车辆的紧急制动系统，使得工程机械车辆在复杂工况的路面发生故障后，能够在惯性作用下驶出复杂工况路面后再制动，便于拖车救援。

本实用新型提供的履带式挖掘机，应用上述的工程机械车辆的紧急制动系统，使得履带式挖掘机在复杂工况的环境下工作时，出现突发故障能够缓慢驶出复杂工况路面再进行制动，便于拖车救援。

附图说明

图1是现有技术中工程机械车辆的紧急制动系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的工程机械车辆的紧急制动系统的结构示意图。

图中：

1、变量马达；2、三位六通换向阀；3、伺服油缸；4、调节阀；5、蓄能器阀组；6、通断阀；

11、斜盘；12、制动油缸；13、第一油口；14、第二油口；21、压力油口；22、回油口；23、中间进油口；24、中间出油口；25、第四单向阀；26、第五单向阀；27、第一节流阀；28、第二节流阀；51、第一单向阀；52、蓄能器；71、第二单向阀；72、第三单向阀；81、第一溢流阀；82、第二溢流阀。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，现有技术中的工程机械车辆的紧急制动系统包括液压泵、变量马达1和三位六通换向阀2，三位六通换向阀2包括压力油口21、回油口22、中间进油口23和中间出油口24，液压泵通过压力油口21为变量马达1供油，变量马达1中的液压油经回油口22回油，中间进油口23与变量马达1连接，中间出油口24与制动油缸12连接，制动油缸12与变量马达1传动连接。

发动机用于驱动液压泵供油，发动机正转时，液压泵在发动机的驱动下通过三位六通换向阀2的压力油口21向变量马达1的第一油口13提供液压油，变量马达1中的液压油从第二油口14流出，经三位六通换向阀2的回油口22回油，以驱动工程机械车辆的行走装置前进。发动机反转，液压泵在发动机的驱动下通过三位六通换向阀2的压力油口21向变量马达1的第二油口14提供液压油，变量马达1中的液压油从第一油口13流出，经三位六通换向阀2的回油口22回油，以驱动工程机械车辆的行走装置后退。

当发动机故障憋死后，发动机停机熄火，变量马达1的油压瞬间增大，高压液压油通过三位六通换向阀2的中间进油口23和中间出油口24进入制动油缸12，制动油缸12包括无杆腔和有杆腔，无杆腔设置有弹簧，弹簧与活塞固定连接，活塞杆与变量马达1传动连接，进入制动油缸12中的液压油压缩弹簧，活塞杆拉动变量马达1，以使变量马达1停止旋转，进而停止驱动工程机械车辆行走，让车辆实现应急制动。

但是当工程机械车辆在复杂工况的环境下工作时，比如在有坡度的路面工作时，现有技术中的紧急制动系统在工程机械车辆的发动机出现故障停机的瞬间，变量马达1壳体内的高压液压油通过三位六通换向阀2的中间进油口23和中间出油口24立即进入制动油缸12，让工程机械车辆立即制动，工程机械车辆停留在有坡度的路面上，拖车救援比较困难。

如图2所示，本实施例提供了一种工程机械车辆的紧急制动系统，在中间出油口24与制动油缸12之间设置有蓄能器阀组5，变量马达1中的高压液压油能经中间进油口23和中间出油口24进入蓄能器阀组5，蓄能器阀组5中的液压油能进入制动油缸12。

本实施例提供的工程机械车辆的紧急制动系统，液压泵通过三位六通换向阀2为变量马达1提供液压油，以实现工程机械车辆的前进和后退。在发动机出现故障憋死时，液压泵无法向变量马达1提供液压油，变量马达1壳体油压瞬间增大，高压液压油通过三位六通换向阀2的中间进油口23和中间出油口24进入蓄能器阀组5，高压液压油无法通过三位六通换向阀2的中间进油口23和中间出油口24直接进入制动油缸12立即制动工程机械车辆，使得工程机械车辆能在惯性的作用下，缓慢的驶出复杂工况的路面，等工程机械车辆驶出复杂工况的路面后，蓄能器阀组5中存储的高压液压油再进入制动油缸12对工程机械车辆进行制动。本实施例提供的工程机械车辆的紧急制动系统，使得工程机械车辆在复杂工况的路面发生故障后，能够在惯性作用下驶出复杂工况路面后再制动，便于拖车救援。

可选地，蓄能器阀组5包括第一单向阀51和蓄能器52，第一单向阀51设置于中间出油口24和蓄能器52之间，第一单向阀51被配置为由中间出油口24至蓄能器52的方向单向导通。在发动机出现故障停止驱动液压泵时，变量马达1壳体内油压瞬间增大，高压液压油通过三位六通换向阀2的中间进油口23和中间出油口24流出，经过第一单向阀51进入蓄能器52，避免了高压液压油直接进入制动油缸12立即制动工程机械车辆。而处于有坡度的路面的工程机械车辆在惯性的作用下，能够缓慢驶出有坡度的路面，从而便于拖车将工程机械车辆拉上拖车。

可选地，工程机械车辆的紧急制动系统还包括通断阀6，通断阀6的进油口与中间出油口24和蓄能器52连通，通断阀6的出油口与制动油缸12连通。当通断阀6连通时，变量马达1中的高压液压油能经通断阀6进入制动油缸12；或蓄能器52中存储的液压油能经通断阀6进入制动油缸12。在工程机械车辆在正常工况下出现发动机故障停止驱动液压泵时，工程机械车辆立即制动不会影响拖车救援，这时可将通断阀6连通，变量马达1中的高压液压油能经通断阀6进入制动油缸12对工程车辆立即制动。而在复杂工况下，工程机械车辆已经利用惯性驶出有坡度的路面还没停止行走时，也可以将通断阀6连通，使蓄能器52中存储的液压油经通断阀6进入制动油缸12，从而制动工程机械车辆。

在本实施例中，通断阀6为两位三通电磁阀，当然，在其他实施例中，通断阀6也可以为液控阀或气动阀。

可选地，工程机械车辆的紧急制动系统还包括伺服油缸3和调节阀4，伺服油缸3的活塞杆与变量马达1的斜盘11连接，伺服油缸3的无杆腔能通过调节阀4选择性地与液压泵的出油口或油箱连通。在本实施例中，通过调节阀4调节变量马达1的变量，以实现工程机械车辆的高低速行走。

可选地，调节阀4为液控阀，调节阀4的液控端能与中间出油口24连通，调节阀4的控制端连接有驱动单元，驱动单元用于驱动调节阀4的阀芯动作，以使液压泵的出油口与伺服油缸3的无杆腔连通。在本实施例中，当发动机出现故障时，变量马达1壳体内的高压液压油经中间出油口24进入制动油缸12的同时进入调节阀4的液控端，给调节阀4一个液压信号，当制动油缸12的活塞杆拉动变量马达1停止旋转时，伺服油缸3的无杆腔的液压油进入调节阀4，调节阀4的阀芯向右移动，当变量马达1的速度为零时，驱动单元驱动调节阀4的阀芯复位，使得伺服油缸3的有杆腔和无杆腔的压力相同。驱动单元为驱动手柄。

可选地，工程机械车辆的紧急制动系统还包括第二单向阀71和第三单向阀72，第二单向阀71被配置为由变量马达1的第一油口13向变量马达1的第二油口14单向导通，第三单向阀72被配置为由变量马达1的第二油口14向变量马达1的第一油口13单向导通。变量马达1的第一油口13和变量马达1的第二油口14中的高压油口，通过第二单向阀71或第三单向阀72与调节阀4的进油口连通。当变量马达1的第一油口13为高压油口时，液压泵的出油口的液压油经第二单向阀71进入变量马达1的第一油口13，再通过变量马达1的第二油口14回油。当变量马达1的第二油口14为高压油口时，液压泵的出油口的液压油经第三单向阀72进入变量马达1的第二油口14，再通过变量马达1的第一油口13回油。

可选地，工程机械车辆的紧急制动系统还包括第一溢流阀81和第二溢流阀82，第一溢流阀81的进油口与变量马达1的第一油口13连通，第一溢流阀81的出油口与三位六通换向阀2的回油口22连通；第二溢流阀82的进油口与变量马达1的第二油口14连通，第二溢流阀82的出油口与三位六通换向阀2的回油口22连通。为了保证变量马达1的安全，防止压力过高损坏变量马达1。发动机正转时，液压油的压力过高时，可通过第一溢流阀81将液压油经三位六通换向阀2的回油口22回油。发动机反转时，液压油的压力过高时，可通过第二溢流阀82将液压油经三位六通换向阀2的回油口22回油。

可选地，三位六通换向阀2的两个液控端中，一个液控端与压力油口21之间还设置有第四单向阀25和第一节流阀27，第四单向阀25与第一节流阀27并联，且第四单向阀25被配置为由压力油口21向该液控端单向导通；另一个液控端与回油口22之间还设置有第五单向阀26和第二节流阀28，第五单向阀26与第二节流阀28并联，且第五单向阀26被配置为由回油口22向该液控端单向导通。在三位六通换向阀2的两个液控端均设置节流阀和单向阀，并分别与压力油口21和回油口22连通，是为了限制三位六通换向阀2动作的时间，防止压力油口21突然不供油或者压力油口21和回油口22一边高压一边低压时，三位六通换向阀2动作太快。

本实施例还提供了一种履带式挖掘机，包括上述的工程机械车辆的紧急制动系统。

本实施例提供的履带式挖掘机，应用上述的工程机械车辆的紧急制动系统，使得履带式挖掘机在复杂工况的环境下工作时，出现突发故障能够缓慢驶出复杂工况路面再进行制动，便于拖车救援。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种工程机械车辆的紧急制动系统，包括液压泵、变量马达(1)和三位六通换向阀(2)，所述三位六通换向阀(2)包括压力油口(21)、回油口(22)、中间进油口(23)和中间出油口(24)，所述液压泵通过压力油口(21)为所述变量马达(1)供油，所述变量马达(1)中的液压油经所述回油口(22)回油，所述中间进油口(23)与所述变量马达(1)连接，所述中间出油口(24)与制动油缸(12)连接，所述制动油缸(12)与所述变量马达(1)传动连接；其特征在于，所述中间出油口(24)与所述制动油缸(12)之间设置有蓄能器阀组(5)，所述变量马达(1)中的高压液压油能经所述中间进油口(23)和所述中间出油口(24)进入所述蓄能器阀组(5)，所述蓄能器阀组(5)中的液压油能进入所述制动油缸(12)。

2.根据权利要求1所述的工程机械车辆的紧急制动系统，其特征在于，所述蓄能器阀组(5)包括第一单向阀(51)和蓄能器(52)，所述第一单向阀(51)设置于所述中间出油口(24)和所述蓄能器(52)之间，所述第一单向阀(51)被配置为由所述中间出油口(24)至所述蓄能器(52)的方向单向导通。

3.根据权利要求2所述的工程机械车辆的紧急制动系统，其特征在于，还包括通断阀(6)，所述通断阀(6)的进油口与所述中间出油口(24)和所述蓄能器(52)连通，所述通断阀(6)的出油口与所述制动油缸(12)连通；当所述通断阀(6)连通时，所述变量马达(1)中的高压液压油能经所述通断阀(6)进入所述制动油缸(12)；或所述蓄能器(52)中存储的液压油能经所述通断阀(6)进入所述制动油缸(12)。

4.根据权利要求3所述的工程机械车辆的紧急制动系统，其特征在于，所述通断阀(6)为两位三通电磁阀。

5.根据权利要求1所述的工程机械车辆的紧急制动系统，其特征在于，还包括伺服油缸(3)和调节阀(4)，所述伺服油缸(3)的活塞杆与所述变量马达(1)的斜盘(11)连接，所述伺服油缸(3)的无杆腔能通过所述调节阀(4)选择性地与所述液压泵的出油口或油箱连通。

6.根据权利要求5所述的工程机械车辆的紧急制动系统，其特征在于，所述调节阀(4)为液控阀，所述调节阀(4)的液控端能与所述中间出油口(24)连通，所述调节阀(4)的控制端连接有驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述调节阀(4)的阀芯动作，以使所述液压泵的出油口与所述伺服油缸(3)的无杆腔连通。

7.根据权利要求6所述的工程机械车辆的紧急制动系统，其特征在于，还包括第二单向阀(71)和第三单向阀(72)，所述第二单向阀(71)被配置为由所述变量马达(1)的第一油口(13)向所述变量马达(1)的第二油口(14)单向导通，所述第三单向阀(72)被配置为由所述变量马达(1)的第二油口(14)向所述变量马达(1)的第一油口(13)单向导通；

所述变量马达(1)的第一油口(13)和所述变量马达(1)的第二油口(14)中的高压油口，通过所述第二单向阀(71)或所述第三单向阀(72)与所述调节阀(4)的进油口连通。

8.根据权利要求1所述的工程机械车辆的紧急制动系统，其特征在于，还包括第一溢流阀(81)和第二溢流阀(82)，所述第一溢流阀(81)的进油口与所述变量马达(1)的第一油口(13)连通，所述第一溢流阀(81)的出油口与所述三位六通换向阀(2)的所述回油口(22)连通；所述第二溢流阀(82)的进油口与所述变量马达(1)的第二油口(14)连通，所述第二溢流阀(82)的出油口与所述三位六通换向阀(2)的所述回油口(22)连通。

9.根据权利要求1所述的工程机械车辆的紧急制动系统，其特征在于，所述三位六通换向阀(2)的两个液控端中，一个所述液控端与所述压力油口(21)之间设置有第四单向阀(25)和第一节流阀(27)，所述第四单向阀(25)与所述第一节流阀(27)并联，且所述第四单向阀(25)被配置为由所述压力油口(21)向该所述液控端单向导通；另一个所述液控端与所述回油口(22)之间设置有第五单向阀(26)和第二节流阀(28)，所述第五单向阀(26)与所述第二节流阀(28)并联，且所述第五单向阀(26)被配置为由所述回油口(22)向该所述液控端单向导通。

10.一种履带式挖掘机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的工程机械车辆的紧急制动系统。

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